双通道跟踪接收机对地校相技术

为了解决新建地面测控站的无塔标校技术难题,提出了一种抛物面天线近场对地校 相新方法,在径向距离大于0.3倍远场距离的条件下可实现对地校相功能,通过外场专题试 验研究进行了验证,对靶场测控系统的工程建设具有较高的参考价值。     

口面天线无塔校相方法

单脉冲跟踪体制下测控设备需要进行校相,传统校相依赖于标校塔.针对这个局限性开展了无塔校相方法研究.从和差双通道角度跟踪原理出发,介绍了无塔校相研究的最新进展,总结了三种无塔校相方法以及各种方法的应用条件.试验证明了这些方法的可行性,并且有些方法已进入工程应用阶段.     

基于组态王的标校远程监控系统软件设计

为满足测量船远程监控标校塔标校设备的需求,在原有基于C/S监控模式不能适应高 密度任务的情况下,提出利用组态王KingView开发B/S网络模式的标校设备远程监控软件 。首先给出了远程监控系统的组成和控制对象,进而应用KingView进行监控软件设计,通过 画面布局设计、数据字典构建、动画连接实现了监控需求,采用中 间件技术实现了组态王对其它不支持板卡的调用。测试和运行表明,该监控软件实现了测 量船对标校设备的实时监控,实现的系统具有升级/维护便利、操控简单可靠等特点,对测 量船的标校工作做出了重要贡献。     

大口径天线多模馈源跟踪系统校相参数的计算

基于测控系统常用的大口径天线多模馈源跟踪系统校相需求,介绍了当前常用的校相方法,针对太阳校相单次校相结果误差大、需取均值使用导致校相周期长等缺点,通过分析多模馈源跟踪系统工作原理,提出了一种基于固定波程差的校相参数计算方法。该方法利用不同频点的精确校相值标定跟踪系统和、差通道之间波程差,进而计算出整个频段中各频点校相值。最后结合靶场遥测设备进行计算验证,应用表明该方法计算快捷,计算结果稳定可用,符合实际数据的变化趋势,能够满足各项实际工程应用需求。     

阵列天线在UXB系统标校中的应用

测量船基地现有标校塔与测量船距离只有980 m,无法满足高频段统一X频段（UXB）系统天线的远场标校距离条件。针对这一难题,提出了一种利用阵列天线合成准平面波的方法,实现在近场距离条件下的远场标校。在现有标校塔上架设安装阵列天线设备,利用16个单喇叭天线组成4×4的天线阵,并通过控制单个喇叭天线元的幅度和相位,使得传播到测量船UXB天线口面处由阵列天线合成的电磁波是准平面波,满足X频段天线远场标校要求。综合运用最优化理论和遗传算法,对阵列天线元的幅度和相位权值进行调节和优化,使得合成的电磁波更为接近准平面波。计算机仿真实验和外场条件下的实际测试均验证了该方法生成的准平面波能够满足UXB天线远场标校要求。     

偏馈法距离校零误差校正

针对偏馈法距离校零产生的误差,提出一种几何校正方法。与传统的零值分离方法不同,该方法基于距离测量原理,用几何法分解对塔校零和偏馈校零的信号路径,并计算对塔校零的距离零值,然后采用参数传递的方式代入到偏馈校零的表达式中导出数学模型,使两种校零方法的距离零值完全等效,从机理上消除了偏馈法的零值误差。同时,考虑近场时延误差和漏射误差,可确定校零天线的最佳安装位置。试验结果表明,校正后的偏馈校零与对塔校零相比,距离零值的误差小于1 m。由于计算模型简单易用,该几何校正方法对当前无塔标校的应用具有一定参考价值。     

虚拟化测控站体系结构设计与关键技术

随着测控任务日渐密集，任务类型的多样性、复杂性不断增长，传统测控站封闭的体系结构在应对未来测控需求方面存在较多的技术短板。在对比分析国内外同类技术发展的基础上，提出了以综合基带虚拟化和软件定义网络技术为基础、以资源池为核心的新一代测控站体系结构，分析了测控站功能域与实现方法，设计了基于OpenFlow协议的测控站网络。设计了多星测控实验，验证了虚拟化测控站的优势。实验结果表明，当前商用设备的虚拟化率不低于1.25。     

适于资源动态重组的测控设备体系结构

资源动态重组能够有效提高航天测控站的运行效益。介绍了我国传统测控设备的体系结构, 从优化测控站总体设计的角度入 手,设计了适应资源动态重组需求的测控设备的体系结构及其监控管理方式,提出了集中监 控管理平台的概念,分析了其功能需求,讨论了需要重点关注的关键技术。所提出的体系结 构可供该领域的设计、管理人员借鉴。     

测控站的自动化测试及标校

本文针对航天测控站的测试与标校，对自动化测试系统的方案及其实现进行了介绍。     

移动式军用遥控遥测跟踪站

美军全球军用指挥和控制系统包括指挥中心、报警和监视系统、通信系统和数据处理计算机。全球军用指挥和控制系统(WWMCCS)的功能之一是,利用现有的全球抗干扰卫星通信,即使在核战情况下,也能保证对机动式战术地面、船载和机载用户实施指挥和通信。作为卫星支持设备的遥控遥测跟踪站(下面简称测控站),采用移动式测控站可提高WWMCCS卫星网的生存能力。移动式测控站可根据需要迅速增点和布     

利用射电星噪声的无塔校相方法

提出了射电星幅射的射电噪声信号用作单脉冲角跟踪和、差通道幅、相校准的信标源的校相 方法。介绍了其跟踪和校准原理,分析了与正弦标校信号的区别,讨论了其在宽带跟踪和窄 带跟踪中的不同应用。     

标校卫星地面应用系统方案设计

卫星标校技术采用低轨卫星搭载标校载荷为地面测控设备标定系统误差,由于国内标校卫星发展较晚,相关研究主要集中于地面具体型号测控设备的卫星标校方法,缺少标校卫星地面系统研究以及真实卫星数据和试验验证手段。针对国内首个标校卫星型号“天平”一号卫星地面应用系统,设计了系统工作模式,提出了标校卫星任务规划方法,并对精密定轨调度和标校数据处理业务流程进行了分析设计。标校卫星地面应用系统面向标校用户提供测控设备标校服务,并为后续研究提供真实卫星数据和试验验证平台。     

利用AGC电压预测及先验跟踪信息的遥测设备副瓣判决

针对无引导天线遥测设备副瓣判决难的问题,提出了一种结合自动增益控制（AGC）电压预测、跟踪稳定性判决及跟踪角度判定的副瓣自动判决方法。采用拟合方法建立了AGC电压预测公式并通过实测数据验证了其准确性。在分析遥测设备副瓣跟踪特点基础上,提出了遥测设备跟踪稳定性及角度差判定准则,最后设计判决软件实现自动副瓣判决。实验验证结果表明在判定准确度相同的条件下,采用该方法的耗时比人工判定缩短了48%。     

四相鉴频器辅助的高动态BOC信号载波跟踪

叉积鉴频器的输出频率范围比较窄,捕获信号以后的多普勒频偏可能不在其跟踪范围内。针对此问题,提出了使用四相鉴频器（FQFD）算法辅助已经成型的二阶锁频环加三阶锁相环模型。首先,利用四相鉴频器的非线性特性将接收信号频偏大步长牵引到较低范围,然后使用锁频环消除其大部分动态性,最后利用锁相环跟踪精度高的特点实现高动态二进制偏移载波(Binary Offset Carrier,BOC)信号载波的快速准确跟踪。在分析各跟踪模块算法的基础上,讨论了其本身的热噪声误差、动态适应力以及最优带宽等相关问题,理论分析和仿真结果验证了该方法比原有跟踪算法提高了300 Hz左右的鉴频范围,并且跟踪效果良好。     

限动天线利用轨道预测跟踪与步进跟踪模式比较

分析了轨道预测跟踪(OPT)与传统步进跟踪模式的跟踪方法及原理。在某限动站的实际 测试应用表明 ,OPT模式能够改善测角数据的有效性,对机械结构的磨损也比较小,同时对于超过10°的 大倾角卫星也能够满足跟踪精度要求。系统的指向精度提高了一倍,跟踪精度从00318° 提高到了0023°。分析结果表明,相对于传统步进跟踪模式,OPT模式具有明显优势。     

深空测控系统跟踪接收机射电星校相的可行性分析

在深空测控系统的实际应用中,由于其天线口径大等原因,面临着角跟踪系统和差通 道相位一致性需要在无塔条件下校准的关键技术难题。基于利用射电星校相的解决思路, 首先通过分析确定了设计实现方案,并针对射电星信号的特点,结合具体的设计实现对其进 行 了理论分析,最后给出了实验验证结果。实验证明了射电星校相的可行性,这将对深空测控 系统的应用具有非常重要的指导意义。     

计算机辅助跟踪技术在单脉冲跟踪伺服系统中的实现与仿真

针对传统单脉冲跟踪方式中难以同时兼顾跟踪伺服系统的稳定性和高精度问题,采用了一种计算机辅助跟踪技术。介绍了技术的原理并给出了具体的实现方法,然后用Matlab的Simulink工具箱进行了仿真。仿真结果表明,采用计算机辅助跟踪技术可以在不影响跟踪伺服系统稳定性的前提下,大大提高其跟踪精度。     

一种GNSS信号跟踪环路频相直调控制算法

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)接收机信号跟踪环路正确地锁定导航信号的频率、相位是提取测量值以及导航星历的基础。传统的接收机跟踪环路采用调整频率的方式来调整相位，不能及时消除跟踪误差，并且在弱信号条件下容易受到噪声影响，难以对信号进行精确跟踪。针对这一问题，提出了一种基于非相干预滤波器的频相直调环路控制算法，采用非相干预滤波器提取跟踪误差，并且在本地信号生成阶段直接将载波相位差、载波频率差、码相位差进行消除。实验表明，与传统环路相比，频相直调算法对载波相位、码相位迁入速度分别提高了90%和95%，高动态、弱信号下多普勒估计精度分别提高了69.25%和61.37%，并且频相直调算法能够有效抑制环路参数调整、载体突然机动对载波相位锁定带来的扰动。